Nano Letters文獻解讀：纖鋅礦型磷化銦納米線的壓力依賴型光致發光研究

在硅或者磷化銦基底上整體生長的磷化銦納米線已經被用于設計高效的太陽能電池、激光器和發光二極管。為了實現高效的光致發光裝置與硅基電子器件的結合，磷化銦納米線引起了科研工作者們濃厚的興趣。

在本文中，Nicolas Chauvin等人在室溫條件下通過高壓光致發光的方法研究了纖鋅礦型磷化銦納米線的光學特性，這些測量使我們能夠提取線性和二次靜壓系數以及有效靜壓形變勢。

圖1. 用于流體靜壓下的光致發光研究的實驗裝置

圖2.（a）磷化銦納米線的暗場TEM圖像；（b）納米線上部的近距離觀測圖像

圖3. 硅基底上的磷化銦納米線的掃描照片

這些納米線的平均長度為1.7 μm，但是直徑從上到下是變化的。納米線底部的平均直徑為120nm，從表面1.1?1.3 μm處測得的直徑為190nm，向上逐漸變尖細為400-600nm。

圖4. （a）在13k和295k條件下測定的磷化銦納米線的光致發光； (b) 纖鋅礦型磷化銦在Γ點的頻帶能量示意圖

在13k時，在1.491 eV處觀察到一個自由激子（A激子）復合峰。在室溫時，在1.423 eV處有一個峰（A轉變），在1.458 eV處有一個肩峰(B轉變)。

圖5.（a） 纖鋅礦型磷化銦納米線的光致發光光譜的壓力依賴性；(b) A和B轉變的壓力依賴性

紅色的直線使用E=E0+αP+βP2擬合得到。在0?3 GPa的范圍內研究了纖鋅礦型的壓力依賴性。當靜壓超過3 GPa，A轉變的位置不能確定，因為A峰強度隨著壓強降低而使得信噪比很弱。B峰的位置通過分析譜圖的二階導數而得到。

表1. 本實驗得到的A、B和C帶線性靜壓系數與理論計算得到的結果的對比

圖6. 光致發光整體強度的壓力依賴性

當靜壓超過0.5 GPa時，光致發光強度開始降低。電子從直接的輻射的轉變向間接的轉變轉移導致了光致發光大幅度的下降。

總結

在室溫和實驗流體靜壓條件下用光致發光的方法研究了磷化銦納米線的彈性特性，用實驗的方法得到了線性壓力系數的推導值。

該研究成果近期發表在Nano Letters (IF=13.592)上，論文鏈接：Pressure-Dependent Photoluminescence Study of Wurtzite InP Nanowires

該文獻解讀由材料人科普團隊學術組CrazySnail投稿，材料牛編輯整理。

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